JP6179145B2 - 電子機器システム - Google Patents

Description

本件は、電子機器システムに関する。

携帯電話やスマートフォンなどの携帯型の電子機器は、近年、高機能化の一途を辿っており、これに伴って、ＣＰＵなどの演算素子の発熱量も増大してきている。従来、素子の熱は電子機器の筐体表面から放熱していたが、素子の発熱量が大きいと筐体表面が高温になるため、同一部分を長時間把持することができなくなるおそれがある。例えば、筐体表面の温度が５０℃以上まで上昇した場合、３分程度保持し続けるだけで低温やけどするという報告もある。

なお、最近では、素子等の発熱部材から熱を吸収する蓄熱部材を利用した電子機器が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００７−１５０５２１号公報 特開２００３−１４２８６４号公報 特開２００１−２７４５８０号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３では、蓄熱部材の冷却効率（放熱効率）が十分とはいえなかった。

１つの側面では、本発明は、蓄熱部材の冷却効率を向上することが可能な電子機器システムを提供することを目的とする。

本明細書に記載の電子機器システムは、発熱体と、該発熱体に近接又は接触した状態で配置され、前記発熱体が発した熱を蓄積する蓄熱体と、該蓄熱体から熱を奪う液体が流通可能な液体流路と、を有する電子機器と、前記電子機器を載置可能な冷却装置本体と、前記冷却装置本体に前記電子機器が載置された状態で前記液体流路と連結して前記液体流路に前記電子機器の外部から液体を供給する液体供給部と、前記液体流路を通過した液体を冷却する冷却部と、を有する冷却装置と、を備えている。

本実施例に記載の電子機器システムは、蓄熱部材の冷却効率を向上することができるという効果を奏する。

一実施形態に係る電子機器を＋Ｚ方向から見た状態を示す図である。 図２（ａ）は、電子機器を図１のＡ−Ａ線で断面した概略図が示され、図２（ｂ）は、電子機器の内部を−Ｚ方向から見た状態を示す概略図である。 図３（ａ）は、冷却装置の概略構成を示す図であり、図３（ｂ）は、冷却装置上に電子機器が載置された状態を示す図である。 冷却装置本体の内部構成を示す図である。 図５（ａ）は、供給口を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、接続部の断面図である。 図６（ａ）は、ニードルバルブに供給口が接触していない状態を示す図であり、図６（ｂ）は、ニードルバルブに供給口が接触した状態を示す図である。 冷却装置の制御ブロック図である。 制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 図８のステップＳ１８の状態を示す図である。 図８のステップＳ２８の状態を示す図である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、衝撃付与機構を示す図である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）の衝撃付与機構を設けた冷却装置の制御ブロック図を示す図である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）の衝撃付与機構を設けた冷却装置の制御部による処理を示すフローチャートである。 図１４（ａ）は、衝撃付与機構を設けた電子機器を示す図であり、図１４（ｂ）は、衝撃子を−Ｙ側から見た状態を示す図である。

以下、電子機器システムの一実施形態について、図１〜図１０に基づいて詳細に説明する。一実施形態にかかる電子機器システム３００（図３（ｂ）参照）は、図１に示す携帯型の電子機器１００と、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す電子機器１００を載置可能な冷却装置２００と、を備える。なお、図１等においては、電子機器１００の液晶ディスプレイ１２の表示面に垂直な方向をＺ軸方向とし、電子機器１００の長手方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に垂直な方向をＸ軸方向としている。

（電子機器１００）
図１には、電子機器１００を＋Ｚ方向から見た状態が示されている。また、図２（ａ）には、電子機器１００を図１のＡ−Ａ線で断面した状態の概略図（ハッチングは図示の便宜上付していない）が示され、図２（ｂ）には、電子機器１００の内部を−Ｚ方向から見た状態を示す概略図が示されている。

電子機器１００は、例えばスマートフォンであり、図１に示すように、筐体１０と、液晶ディスプレイ１２と、操作ボタン１４と、を備える。また、筐体１０の内部には、図２（ａ）に示すように、プリント基板１８と、プリント基板１８に接続された発熱体としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）２０と、バッテリ（蓄電池）２２と、潜熱蓄熱部３０と、充電用端子３４が設けられている。

プリント基板１８には、ＣＰＵ２０のほか、液晶ディスプレイ１２や操作ボタン１４、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）なども電気的に接続されている。ＣＰＵ２０は、各種演算を実行する素子である。

潜熱蓄熱部３０は、図２（ａ）に示すように、ＣＰＵ２０に近接又は接触した状態で配置されている。潜熱蓄熱部３０は、密閉可能な箱状のケース（筐体）３１と、ケース３１内部に収容された蓄熱体３３と、ケース３１内に配設された液体流路としての冷却流路３２と、を有する。

ケース３１の材料としては、ＣＰＵ２０の発熱を蓄熱体３３全体に効率よく伝えるため、高熱伝導材料（蓄熱体３３よりも熱伝導性が高い材料）を用いることができる。例えば、ケース３１の材料としては、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属材料を用いることができる。なお、薄型のヒートパイプをＣＰＵ２０やケース３１表面に接触するように配置することで、ＣＰＵ２０の発熱を蓄熱体３３全体に効率よく伝えるようにしてもよい。

蓄熱体３３は、固体から液体への融解の潜熱を利用して熱を蓄える潜熱蓄熱体である。ＣＰＵ２０の温度が蓄熱体３３の融点に達すると、蓄熱体３３は融解しながら潜熱としてＣＰＵ２０の熱を蓄積する。蓄熱体３３としては、パラフィン系有機物、エチルエステルなどの非パラフィン有機物、酢酸ナトリウム水和物などの無機水和物などを用いることができる。本実施形態では、一例として、融点が４４℃、融解熱２４９ｋＪ／ｋｇのパラフィン系有機物であるｎ−ドコサン(Ｃ₂₂Ｈ₄₆)を用いることとする。

ここで、例えば、３０ｇのｎ−ドコサンを蓄熱体３３として用いると、貯留できる熱量は７４７０Ｊ（７.４ｋＪ）になる。これは、電子機器１００のバッテリ容量を２.４Ａｈ、ＣＰＵ２０の駆動電圧を３.７Ｖとすると、電子機器１００の総発熱量(３２ｋＪ)の２３％に相当する。電子機器１００の使用者が常時使用に困難を覚える筐体温度を５０℃とし、使用時の大気の温度を２５℃とすると、筐体１０表面と大気との温度差は２５℃である。したがって、上記のように、総発熱量の２３％を蓄熱体３３が吸収するとすれば、電子機器１００では、温度上昇が１９.３℃になり、筐体１０の表面温度を４４℃程度まで低減することができる。なお、４４℃は、６時間程度触れていても低温やけどが生じない温度である。

冷却流路３２は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、ケース３１内部において、蓄熱体３３と直接接触するように配置されている。冷却流路３２の一端部には、液体や気体の供給口１６Ａが設けられ、他端部には、液体や気体の排出口１６Ｂが設けられている。なお、図１、図２等では、供給口１６Ａ及び排出口１６Ｂが筐体１０の外部に露出した状態となっているが、供給口１６Ａ及び排出口１６Ｂは、筐体１０の内部に収容できるようになっていてもよい。冷却流路３２内には、蓄熱体３３を冷却する際に冷却用の液体が供給されるが、それ以外のときには、冷却流路３２内からは液体が除去されるようになっている。

図５（ａ）には、供給口１６Ａが斜視図にて示されている。図５（ａ）に示すように、供給口１６Ａは、一例として、径の異なる２つの円筒状部分６９Ａ，６９Ｂを積み重ねた形状を有しており、円筒状部分６９Ｂには、複数（図５（ａ）では４つ）の切り欠き６１が形成されている。供給口１６Ａは、図５（ａ）の上下方向に貫通した貫通孔６３を有しており、当該貫通孔６３は、冷却流路３２に連通した状態となっている。

なお、排出口１６Ｂについても、図５（ａ）と同様の構造を有しているものとする。

図２（ａ）に戻り、充電用端子３４は、バッテリ２２と電気的に接続されており、外部から供給される電力をバッテリ２２に供給する。バッテリ２２は、一例としてリチウムイオン電池であり、外部から供給される電力を充電し、電子機器１００の各部が駆動する際に該各部に対して電力を供給する。

図１に戻り、液晶ディスプレイ１２の表面には、タッチパネルが設けられている。タッチパネルは、ユーザが電子機器１００を操作する際にタッチされるユーザインタフェースである。なお、液晶ディスプレイ１２に代えて、有機ＥＬディスプレイを用いることとしてもよい。操作ボタン１４は、ユーザが電子機器１００を操作する際に押すボタンである。

（冷却装置２００）
図３（ａ）には、冷却装置２００の概略構成が示され、図３（ｂ）には、冷却装置２００上に電子機器１００が載置された状態が示されている。なお、図３（ａ）、図３（ｂ）では、説明の便宜上、図１と同様の座標系を表記している。

図３（ａ）に示すように、冷却装置２００は、冷却装置本体１１０と、冷却部としての放熱フィン１１６と、冷却装置本体１１０内に設けられた冷却機構２５０と、を備える。

冷却装置本体１１０の＋Ｚ面の中央部には、凹部１１０ａが設けられている。凹部１１０ａは、電子機器１００が嵌合可能な大きさ・形状を有している。凹部１１０ａの−Ｙ側の面には、電子機器１００の供給口１６Ａと接続可能な接続部１５０Ａ、及び排出口１６Ｂと接続可能な接続部１５０Ｂが設けられている。また、接続部１５０Ａと接続部１５０Ｂの間には、充電部としての充電用端子１１４が設けられている。充電用端子１１４は、図３（ｂ）の状態で、電子機器１００の充電用端子３４と電気的に接続され、電子機器１００に対して電力を供給する。

図４には、冷却装置本体１１０の内部構成が示されている。図４に示すように、冷却機構２５０は、冷媒タンク１２０と、冷媒循環用ポンプ１２２と、送風機構としての乾燥用ブロアファン１２４と、第１冷媒循環用バルブ１３０Ａと、第２冷媒循環用バルブ１３０Ｂと、第１乾燥用バルブ１４０Ａと、第２乾燥用バルブ１４０Ｂと、連結構造としての接続部１５０Ａ及び接続部１５０Ｂと、を有する。また、冷却機構２５０は、冷媒タンク１２０と冷媒循環用ポンプ１２２の間を接続する第１循環路１８１と、冷媒循環用ポンプ１２２と第１冷媒循環用バルブ１３０Ａの間を接続する第２循環路１８２と、第２冷媒循環用バルブ１３０Ｂと冷媒タンク１２０の間を接続する第３循環路１８３と、を有する。更に、冷却機構２５０は、乾燥用ブロアファン１２４と第１乾燥用バルブ１４０Ａの間を接続する送風路１９０を有する。

冷媒タンク１２０は、冷却液体（例えば、水）を貯留するタンクである。冷媒循環用ポンプ１２２は、第１、第２冷媒循環用バルブ１３０Ａ、１３０Ｂが開状態にあり、第１、第２乾燥用バルブ１４０Ａ、１４０Ｂが閉状態にある場合に、冷媒タンク１２０内の冷却液体を第２循環路１８２等を介して電子機器１００の冷却流路３２内に供給する。冷却流路３２内に供給された冷却液体は、第３循環路１８３を経由して、冷媒タンク１２０に戻る。なお、第３循環路１８３の一部が放熱フィン１１６近傍に配置されているため、第３循環路１８３内を通過する液体は、放熱フィン１１６近傍を通過する際に冷却される。

乾燥用ブロアファン１２４は、第１冷媒循環用バルブ１３０Ａが閉状態にあり、第１乾燥用バルブ１４０Ａが開状態にある場合に、送風路１９０等を介して電子機器１００の冷却流路３２内に空気を送る（送風する）。この場合、第２冷媒循環用バルブ１３０Ｂが開状態で、第２乾燥用バルブ１４０Ｂが閉状態にあれば、冷却流路３２内の液体や気体は第３循環路１８３に送られる。一方、第２冷媒循環用バルブ１３０Ｂが閉状態で、第２乾燥用バルブ１４０Ｂが開状態にあれば、冷却流路３２内の液体や気体は排出路１９１から排出される。

なお、本実施形態では、冷媒タンク１２０、冷媒循環用ポンプ１２２、第１循環路１８１、第２循環路１８２、第３循環路１８３を含んで、冷却流路３２に冷却液体を供給する液体供給部としての機能が実現されている。また、乾燥用ブロアファン１２４と送風路１９０とを含んで、冷却流路３２内から液体を除去する液体除去部としての機能が実現されている。

図５（ｂ）には、接続部１５０Ａの断面図が示されている。接続部１５０Ａは、図５（ｂ）に示すように、本体部２０２と、ニードルバルブ２０４と、バネ２０６と、を有する。

本体部２０２は、供給口１６Ａを挿入可能な凹部２０２ａと、Ｌ字状の流路２０２ｂと、凹部２０２ａと流路２０２ｂとを貫通する貫通孔２０２ｃと、を有する。本体部２０２の＋Ｙ端面には、ゴムや樹脂等を材料とするパッキン２１０が設けられている。

ニードルバルブ２０４は、供給口１６Ａが接触していない状態では、バネ２０６の付勢力を受けて、貫通孔２０２ｃに嵌合した状態を維持する（図６（ａ）参照）。この場合、流路２０２ｂから凹部２０２ａへの液体や気体の流通（接続部１５０Ａ外部への漏れ）が防止される。一方、凹部２０２ａに供給口１６Ａが挿入された状態では、供給口１６Ａがバネ２０６の付勢力に抗してニードルバルブ２０４を下側に押すため、貫通孔２０２ｃに対する嵌合が解除される（図６（ｂ）参照）。この場合、流路２０２ｂから凹部２０２ａへの液体や気体の流通が可能となる。また、図６（ｂ）の状態では、供給口１６Ａがパッキン２１０に接触するため、供給口１６Ａと本体部２０２との間の液漏れや空気漏れが防止された状態で、供給口１６Ａの切り欠き６１を介して液体や気体が電子機器１００の冷却流路３２内に供給される。

なお、ニードルバルブ２０４の周面には、外周に沿って凹溝が形成されており、該凹溝にはゴム等を材料とするＯリング２０８が設けられている。このＯリング２０８により、ニードルバルブ２０４の−Ｙ側（バネ２０６が設けられている空間）への液体の流通が防止されている。

接続部１５０Ｂは、上述した接続部１５０Ａと同様の構成を有している。ただし、液体や空気の流れる方向は、接続部１５０Ａとは逆である。

図３（ａ）に戻り、冷却装置本体１１０の凹部１１０ａ（＋Ｚ面）には、接触センサ１６０と温度センサ１６２が設けられている。接触センサ１６０は、冷却装置２００上に電子機器１００が搭載されたことを検知するセンサである。温度センサ１６２は、冷却装置２００上に載置された電子機器１００（筐体１０）の温度を検出するセンサである。

図７には、冷却装置２００の制御ブロック図が示されている。冷却装置２００では、第１制御部としての制御部１７０が、接触センサ１６０、温度センサ１６２、タイマー１６４から送信される情報に基づいて、冷媒循環用ポンプ１２２、乾燥用ブロアファン１２４、第１、第２冷媒循環用バルブ１３０Ａ，１３０Ｂ、及び第１、第２乾燥用バルブ１４０Ａ，１４０Ｂを制御する。なお、タイマー１６４は、制御部１７０の指示の下、計時を実行する機能を有している。なお、制御部１７０がタイマー１６４と同様の機能を有している場合には、タイマー１６４を省略してもよい。

（制御部１７０の処理）
次に、制御部１７０が実行する処理について、図８のフローチャートに沿って説明する。図８の処理は、冷却装置２００の電源がオンされた状態で制御部１７０によって実行される処理である。なお、図８の処理が開始される段階では、図３（ａ）に示すように冷却装置２００上には電子機器１００が載置されていないものとする。

図８の処理では、まず、ステップＳ１０において、制御部１７０が、電子機器１００が冷却装置２００上に搭載（載置）されるまで待機する。この場合、図３（ｂ）に示すように、電子機器１００が冷却装置２００上に載置された段階で、次のステップＳ１２に移行する。なお、ステップＳ１２に移行する段階では、電子機器１００の供給口１６Ａと接続口１５０Ａ、排出口１６Ｂと接続口１５０Ｂが、図６（ｂ）の状態になっている。このため、電子機器１００の冷却流路３２と冷却装置２００の冷却機構２５０とが連結された状態となっている。

ステップＳ１２に移行すると、制御部１７０は、電子機器１００（筐体１０）の温度がＴ_h以下か否かを判断する。なお、温度Ｔ_hは、予め定められた温度であり、電子機器１００（筐体１０）を冷却する必要がない温度であるものとする。ステップＳ１２の判断が肯定された場合には、制御部１７０は、ステップＳ１４以降の冷却処理を行う必要がないため、図８の全処理を終了する。

一方、ステップＳ１２の判断が否定された場合には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４に移行すると、制御部１７０は、第１、第２乾燥用バルブ１４０Ａ，１４０Ｂを閉じる。次いで、ステップＳ１６では、制御部１７０は、第１、第２冷媒循環用バルブ１３０Ａ，１３０Ｂを開く。また、次のステップＳ１８では、制御部１７０は、冷媒循環用ポンプ１２２を駆動する。

これにより、図９に示すように、冷却液体が、冷媒タンク１２０から第１循環路１８１、第２循環路１８２、接続部１５０Ａを介して、電子機器１００内の冷却流路３２内に供給される。この冷却流路３２内に供給される冷却液体は、潜熱蓄熱部３０（蓄熱体３３）から熱を奪い、排出口１６Ｂから電子機器１００外部に排出される。排出口１６Ｂから排出された冷却液体は、第３循環路１８２を流れ、放熱フィン１１６近傍で冷却された後、冷媒タンク１２０に戻る。このように、電子機器１００の内部に冷却液体が供給されることで、蓄熱体３３の熱を大気中に効率的に放熱することができるので、蓄熱体３３の効率的な冷却が可能となる。

図８に戻り、次のステップＳ２０では、制御部１７０は、電子機器１００の温度がＴ_h以下になるまで待機する。すなわち、制御部１７０は、電子機器１００の温度が冷却不要な温度になるまで待機する。そして、ステップＳ２０の判断が肯定されると、制御部１７０は、ステップＳ２２に移行し、冷媒循環用ポンプ１２２を停止する。

次いで、ステップＳ２４では、制御部１７０は、第１冷媒循環用バルブ１３０Ａを閉じ、第１乾燥用バルブ１４０Ａを開く。次いで、ステップＳ２６では、制御部１７０は、乾燥用ブロアファン１２４を駆動する。これにより、冷却流路３２内の液体が第３循環路１８２に送られる。そして、制御部１７０は、所定時間経過後、ステップＳ２８において、第２冷媒循環用バルブ１３０Ｂを閉じ、第２乾燥用バルブ１４０Ｂを閉じる。なお、上記所定時間は、冷却流路３２内のほぼ全ての冷却液体を外部に排出するのに必要な時間であるものとする。ステップＳ２８の後は、図１０に示すように、冷却流路３２内に送られている空気が、排出路１９１から排出されるようになる。

その後は、制御部１７０は、ステップＳ３０において、ファン駆動時間がｔ_f以上になるまで待機する。そして、ファン駆動時間がｔ_f以上になった段階で、ステップＳ３２に移行し、乾燥用ブロアファン１２４の駆動を停止し、図８の全処理を終了する。なお、時間ｔ_fは、冷却流路３２内から冷却液体を除去する（冷却流路３２内を乾燥させる）のに十分な時間であるものとする。

なお、図８の処理は、冷却装置２００から電子機器１００が取り外された段階（接触センサ１６０による検出がなくなった段階）で、再度実行されるようになっている。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、電子機器１００が、ＣＰＵ２０に近接又は接触した状態で配置された蓄熱体３３と、該蓄熱体３３から熱を奪う冷却液体が流通可能な冷却流路３２と、を有している。また、冷却装置２００が、冷却流路３２と連結された状態で冷却流路３２に冷却液体を供給する冷却機構２５０と、冷却流路３２を通過した液体を冷却する放熱フィン１１６と、を有している。これにより、電子機器１００では、蓄熱体３３により、ＣＰＵ２０や筐体１０の温度上昇を抑えることができる。また、電子機器１００の冷却流路３２と冷却装置２００の冷却機構２５０とが連結した状態で、冷却流路３２内に冷却液体が供給されるため、蓄熱体３３を効率的に冷却することができる。

また、本実施形態では、冷却機構２５０は、冷却流路３２内から液体を除去する乾燥用ブロアファン１２４や送風路１９０を有している。これにより、蓄熱体３３を冷却した後に、乾燥用ブロアファン１２４や送風路１９０を用いて冷却流路３２内から冷却液体を除去することができるので、電子機器１００の使用時における供給口１６Ａ，排出口１６Ｂからの液体の漏出を防止することができる。また、冷却流路３２から冷却液体を除去することで、電子機器１００の使用時に冷却流路３２内で冷却液体を保持するための機構（弁など）を供給口１６Ａや排出口１６Ｂに設ける必要がない。また、冷却流路３２から冷却液体を除去することで、使用時における電子機器１００の軽量化を図ることができる。

また、本実施形態では、温度センサ１６２が、電子機器１００（筐体１０）の温度を検出し、制御部１７０が、温度センサ１６２による検出結果に基づいて冷却機構２５０の動作を制御する。これにより、電子機器１００の温度に応じて、冷却動作や、冷却流路３２からの冷却液体の除去動作を効率よく行うことができる。

また、本実施形態では、接続部１５０Ａ，１５０Ｂが図５（ｂ）のようなニードルバルブ２０４やパッキン２１０を含む構造を有している。これにより、冷却装置２００に対する電子機器１００の簡易な着脱が可能であるとともに、冷却流路３２に冷却液体を供給している間や、電子機器１００が冷却装置２００上に載置されていない間における冷却液体の外部への漏洩を防止することができる。

また、本実施形態では、冷却装置２００が電子機器１００のバッテリ２２を充電するための充電用端子１１４を有しているので、電子機器１００を充電している間に蓄熱体３３の冷却を行うことができる。

なお、上記実施形態では、冷却装置２００に図１１（ａ）に示すような衝撃付与機構２６０を設けることとしてもよい。衝撃付与機構２６０は、融解した状態の蓄熱体３３の温度が融点以下になっているにも関わらず、液体から固体への相変化が生じずに温度が下がり続ける状態（いわゆる過冷却状態）にある場合に、蓄熱体３３に衝撃を与えて、通常の状態に戻すための機構である。

図１１（ａ）の衝撃付与機構２６０は、衝撃子２６２と、半円状のカム２６６と、カム２６６を回転させるモータ２６８（図１２参照）と、バネ２６４と、を有する。電子機器１００は、図１１（ａ）に示すように開閉扉７０を有しており、開閉扉７０が開放された状態で、衝撃子２６２の−Ｙ側の先端が潜熱蓄熱部３０に接触可能となっている。

カム２６６は、モータ２６８の駆動力により回転軸２６６ａを中心として回転する。カム２６６が図１１（ａ）の状態から矢印Ａ方向に回転すると、図１１（ｂ）に示すように、衝撃子２６２が回動軸２６２ａを中心として矢印Ｂ方向に回動する。そして、カム２６６が更に矢印Ａ方向に回転すると、カム２６６と衝撃子２６２の接触が解除されるため、バネ２６４に蓄積された弾性エネルギーが放出され、衝撃子２６２が図１１（ａ）に示す位置に戻る。この場合、衝撃子２６２から潜熱蓄熱部３０に対して、所定の大きさの機械的衝撃が与えられることになる。

図１２には、衝撃付与機構２６０を有する場合の冷却装置２００の制御ブロック図が示されている。制御部１７０’は、上記実施形態の制御部１７０と同様の処理を行うほか、温度センサ１６２の検出結果に基づいて、モータ２６８を制御する。すなわち、制御部１７０’は、衝撃付与機構２６０の動作を制御する第２制御部としての機能を実現する。

次に、図１３のフローチャートに沿って、制御部１７０’の処理について説明する。図１３の処理では、制御部１７０は、ステップＳ１０〜Ｓ１８まで、図８と同様の処理を実行する。なお、電子機器１００を冷却装置２００に載置する際には、開閉扉７０を開放するものとする。この場合、開閉扉７０は、ユーザが電子機器１００を冷却装置２００上に載置する際に手動で開放することとしてもよい。また、電子機器１００を載置することで開閉扉７０を自動的に開放する機構を電子機器１００又は冷却装置２００に設けることとしてもよい。

ステップＳ１８の後、ステップＳ１９Ａに移行すると、制御部１７０’は、温度センサ１６２の検出結果に基づいて、温度勾配ΔＴを測定する。温度勾配ΔＴは、単位時間当たりの温度変化を意味する。次いで、ステップＳ１９Ｂでは、制御部１７０’が、温度勾配ΔＴが所定範囲であるか否かを判断する。ここで、所定範囲とは、蓄熱体３３に蓄えられた熱が相変化に伴って正常に放熱される場合の温度勾配の範囲を意味する。なお、所定範囲は、電子機器１００と冷却装置２００との伝熱状態や、冷却装置２００の放熱条件によって異なるので、冷却装置２００の設置が想定される様々な環境で測定しておいてもよい。

ステップＳ１９Ｂの判断が否定された場合、すなわち、蓄熱体３３の相変化が正常に生じておらず、正常に放熱されていない場合には、制御部１７０’は、ステップＳ１９Ｃに移行する。

ステップＳ１９Ｃに移行すると、制御部１７０’は、モータ２６８の駆動を制御して、衝撃子２６２を駆動する。これにより、衝撃子２６２から潜熱蓄熱部３０（蓄熱体３３）に対して力学的な衝撃を加えることができるため、蓄熱体３３の液体から固体への凝固を誘因することができる。その後は、ステップＳ２０に移行する。

一方、ステップＳ１９Ｂの判断が肯定された場合には、衝撃子２６２を駆動する必要がないので、ステップＳ１９Ｃを経ずに、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０に移行すると、制御部１７０’は、電子機器１００の温度がＴ_h以下になったか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ１９Ａに戻るが、肯定された場合には、ステップＳ２２以降の処理を図８と同様に実行する。

なお、図１１（ａ）では、冷却装置２００に衝撃付与機構２６０を設ける場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図１４（ａ）に示すように、電子機器１００内に衝撃付与機構２６０’を設けることとしてもよい。衝撃付与機構２６０’は、モータ２６８’と、モータ２６８’のモータ軸２６８ａに連結された衝撃子２６２’と、を有する。衝撃子２６２’は、図１４（ｂ）に示すように、−Ｙ側から見て楕円形形状を有している。また、衝撃子２６２’は、バネ２６９を介してモータ軸２６８ａと連結されている。

衝撃付与機構２６０’では、モータ軸２６８ａが回転する間、衝撃子２６２’が潜熱蓄熱部３０（蓄熱体３３）に対して力学的な衝撃を繰り返し付与する。これにより、蓄熱体３３の液体から固体への凝固を誘因することができる。なお、バネ２６９は、衝撃子２６２’と潜熱蓄熱部３０とが接触した場合に、両者の接触に伴った接触摩擦が過剰にならないように接触圧を調整するために設けられている。

なお、図１４（ａ）のように電子機器１００に衝撃付与機構２６０’を設ける場合には、電子機器１００内に温度センサを設け、電子機器１００の制御装置が、衝撃付与機構２６０’を制御するようにしてもよい。この場合、電子機器１００の制御装置は、温度センサの検出結果に基づいて温度勾配ΔＴを算出し、ΔＴに基づいて、衝撃付与機構２６０’（モータ２６８’）の駆動を制御することとしてもよい。あるいは、冷却装置２００の制御部が無線通信等を介して衝撃付与機構２６０’（モータ２６８’）を制御することとしてもよい。

なお、上記実施形態では、図４等に示すように、冷却装置２００が放熱フィン１１６を有する場合について説明したが、放熱フィン１１６に代えて、冷却装置２００に冷却用のファンなどの冷却機構を設けることとしてもよい。

なお、上記実施形態では、制御部１７０は、温度センサ１６２の検出結果を利用して、冷却機構２５０の駆動を制御する場合について説明した。しかしながら、これに限らず、制御部１７０は、予め定めておいた各種時間とタイマー１６４による計時結果のみを利用して、冷却機構２５０の駆動を制御することとしてもよい。

なお、上記実施形態で説明した接続部１５０Ａ，１５０Ｂの構造（漏洩防止構造）は、一例である。接続部１５０Ａ，１５０Ｂとして、その他の構造を採用して、冷却液体の外部への漏出を防止するようにしてもよい。

なお、上記実施形態では、冷却装置２００が充電用端子１１４を有している場合（電子機器１００を充電する機能を有している場合）について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、冷却装置２００は、電子機器１００を充電する機能を有していなくてもよい。

なお、上記実施形態では、充電用端子１１４が供給口１６Ａと排出口１６Ｂの間に設けられている場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、冷却液体が接触することによる短絡（ショート）の発生を極力抑制するために、充電用端子１１４を供給口１６Ａと排出口１６Ｂとは異なる面に設けることとしてもよい。

なお、上記実施形態では、蓄熱体３３の冷却を行った後に、冷却流路３２から冷却液体を除去する場合について説明したが、これに限らず、冷却流路３２から冷却液体を除去しないようにしてもよい。この場合、供給口１６Ａや排出口１６Ｂにも液体の漏洩を防止する構造を設けることとすればよい。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

なお、以上の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 発熱体と、該発熱体に近接又は接触した状態で配置された蓄熱体と、該蓄熱体から熱を奪う液体が流通可能な液体流路と、を有する電子機器と、
前記液体流路と連結された状態で前記液体流路に液体を供給する液体供給部と、前記液体流路を通過した液体を冷却する冷却部と、を有する冷却装置と、を備える電子機器システム。
（付記２） 前記冷却装置は、前記液体流路内から液体を除去する液体除去部を有することを特徴とする付記１に記載の電子機器システム。
（付記３） 前記冷却装置は、前記電子機器の温度を検出するセンサによる検出結果を取得し、該検出結果に基づいて前記液体供給部と前記液体除去部の動作を制御する第１制御部を有することを特徴とする付記２に記載の電子機器システム。
（付記４） 前記液体除去部は、前記液体流路内に送風する送風機構を有することを特徴とする付記２又は３に記載の電子機器システム。
（付記５） 前記液体流路と前記液体供給部との間を連結する連結構造は、前記液体の漏洩を防止する漏洩防止構造を有することを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の電子機器システム。
（付記６） 前記冷却装置は、前記液体流路と前記液体供給部とが連結された状態で、前記電子機器の蓄電池を充電する充電部を有することを特徴とする付記１〜５のいずれかに記載の電子機器システム。
（付記７） 前記蓄熱体は、該蓄熱体よりも熱伝導性の高い筐体内に設けられていることを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の電子機器システム。
（付記８） 前記電子機器及び前記冷却装置の少なくとも一方は、前記蓄熱体に機械的な衝撃を与える衝撃付与機構を有することを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の電子機器システム。
（付記９） 前記電子機器及び冷却装置の少なくとも一方は、前記電子機器の温度を検出するセンサによる検出結果を取得し、該検出結果に基づいて前記衝撃付与機構の動作を制御する第２制御部を有することを特徴とする付記８に記載の電子機器システム。
（付記１０） 発熱体と、
該発熱体に近接又は接触した状態で配置された蓄熱体と、
該蓄熱体から熱を奪う液体が流通可能な液体流路と、を備える電子機器。
（付記１１） 前記蓄熱体は、該蓄熱体よりも熱伝導性の高い筐体内に設けられていることを特徴とする付記１０に記載の電子機器。
（付記１２） 前記蓄熱体に機械的な衝撃を与える衝撃付与機構を有することを特徴とする付記１０又は１１に記載の電子機器。

２０ ＣＰＵ（発熱体）
２２ バッテリ（蓄電池）
３１ ケース（筐体）
３２ 冷却流路（液体流路）
３３ 蓄熱体
１００ 電子機器
１１４ 充電用端子（充電部）
１１６ 放熱フィン（冷却部）
１２４ 乾燥用ブロアファン（送風機構、液体除去部の一部）
１５０Ａ，１５０Ｂ 接続部（連結構造）
１６２ 温度センサ（センサ）
１７０ 制御部（第１制御部、第２制御部）
１９０ 送風路（液体除去部の一部）
２００ 冷却装置
２５０ 冷却機構（液体供給部）
２６０、２６０’ 衝撃付与機構
３００ 電子機器システム

Claims (10)

1. 発熱体と、該発熱体に近接又は接触した状態で配置され、前記発熱体が発した熱を蓄積する蓄熱体と、該蓄熱体から熱を奪う液体が流通可能な液体流路と、を有する電子機器と、
   前記電子機器を載置可能な冷却装置本体と、前記冷却装置本体に前記電子機器が載置された状態で前記液体流路と連結して前記液体流路に前記電子機器の外部から液体を供給する液体供給部と、前記液体流路を通過した液体を冷却する冷却部と、を有する冷却装置と、を備える電子機器システム。
2. 前記冷却装置は、前記液体流路内から液体を除去する液体除去部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器システム。
3. 前記冷却装置は、前記電子機器の温度を検出するセンサによる検出結果を取得し、該検出結果に基づいて前記液体供給部と前記液体除去部の動作を制御する第１制御部を有することを特徴とする請求項２に記載の電子機器システム。
4. 前記液体除去部は、前記液体流路の内部に気体を送り、前記液体流路に供給された液体を排出することを特徴とする請求項２又は３に記載の電子機器システム。
5. 前記液体流路と前記液体供給部との間を連結する連結構造は、前記液体の漏洩を防止する漏洩防止構造を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子機器システム。
6. 前記蓄熱体は、該蓄熱体よりも熱伝導性の高い筐体内に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器システム。
7. 前記電子機器及び前記冷却装置の少なくとも一方は、前記蓄熱体に機械的な衝撃を与える衝撃付与機構を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器システム。
8. 前記電子機器及び冷却装置の少なくとも一方は、前記電子機器の温度を検出するセンサによる検出結果を取得し、該検出結果に基づいて前記衝撃付与機構の動作を制御する第２制御部を有することを特徴とする請求項７に記載の電子機器システム。
9. 前記冷却装置は、前記冷却装置本体に前記電子機器が載置された状態で前記電子機器が有する充電池を充電する充電部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子機器システム。
10. 前記冷却装置本体には、前記電子機器が前記冷却装置本体に載置されることと連動して、前記液体供給部から前記液体流路への前記液体の供給を可能にする機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子機器システム。

Images